考點一力學綜合壓軸題例1如圖所示裝置中,輕質杠桿支點為。，物塊a方通過輕質細線懸于。點，當柱形薄壁容器中沒有液體時，物塊。懸于七點，杠桿在水平位置平衡；0OFE(1)0、￡兩點間的距離Z砒是多少？(2)￡,尸兩點I1hJ的距離Zef是多少？(3)如果剪斷物塊4上方的細線，往容器中加水，直到容器中水的質量為世=120g,則物塊處于平衡位置后，水對物塊B上表面的壓力外有多大？當往容器中加入質量為〃?1的水時，為使杠桿在水平位置平衡，物塊。應懸于尸點.A./?為均勻實心正方體，A.〃的邊長均為小連接4、〃的細線長為方，B的下表面到容器底的距離也為瓦柱形容器底面積為S.已知：a=b=2cm,^=16cm2；。、0兩點間的距離為［O2=4cm；三個物塊的重力為G4=0?016N,Gb=0.128N,Gc=0.04N；〃“=44g,〃水=l,0xl(13kg/m3,g=10N/kg；杠桿重力對平衡的影響忽略不計，細線重力忽略不計，物塊不吸水.解：(l)SA=*Sj?=4cm2,匕4=1=8cm3因為此時未加水，所以此時Fqa=Ga+Gb=^144^根據杠桿平衡條件：Fqa?Loq=(tc9Loe即(U44NX4cm=0.04NXjLoe解得Zoe=14.4cm.B物體受到的浮力Fb浮=。水g外排=LOX1()3kg/m3X10N/kgX4X10_6cm3=0.04N又根據杠桿平衡：(尸"一尸浮)?〃q=Gc?LmBP(0.144N-0.04N)X4cm=0.04NX上。尸解得Lo產=10.4cm所以Lef=Loe—LOf=14.4cm—10>4cm=4cm.(2)m水=44g,/水=(2)m水=44g,/水=/Hi44g〃水1g/cm3=44cm因為B物體下面容器空余部分體積為/空余=S〃=16cm2X2cm=32cm3B浸入水的深度hBB浸入水的深度hB=以一心余（44—32）cm3s-sB(16—4)cm2=1cmBP尸浮=Gm+Gb=0.144N尸浮0.144N'排=0水g=1.0X103kg/m3X10N/kg=1.44X10-5m3A浸沒體積匕i尸八.一險=l.44X108m3一8X10-6m3=6.4X10-6m3—63此時A浸入水中深度包1=春=嚷:\^-=1.6cm(3)當物塊力上端的細線被剪斷時:繼續加水直至水總量〃22=120g時，若把，、J5當作一個整體，假設AB完全浸入水中，則F浮4=F??b=P水g%=l.0xl()3kgxlON/kgx8xl0_6m3=0.08N.萬濘4+萬浮5=0.08NX2=0.16N>0.144N又因為G/j=0.128N>0.08N所以/、笈未完全浸入水中，力一部分露出水面,/、5看作整體漂浮液而距笈上表而高度”=2cm+1.6cm=3.6cm=3.6X102m所以p=〃水=L0X103kg/m3X10N/kgX3.6X10-2m=360Pa所以Bs=pS〃=360PaX4X1m?=0.144N.(1)燈絲的電阻和AB兩端電壓U是多少？(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻是10。時，燈消耗的實際功率是多少？(3)當滑片P位于中點力和最右端c點時，燈兩端電壓之比是5：4,則滑動變阻器的最大阻值是多少？考點二電學綜合壓軸題例2圖甲是智能懷I日燈，與燈串聯的調光旋鈕實質是滑動變阻器，圖乙是簡化的電路原理圖.燈L標有“6V1.2W”字樣，當滑動變阻器的滑片"在a點時，燈正常發光，仍兩端電壓不變，不考慮溫度對燈絲電阻的影響.問：5、Ul2mUi?(6V)解：(1)山外=瓦^=得R[=P]=]2W=30。因為滑片P在。點時，燈L正常發光所以力△兩端電壓U=U額=6V考點三力電綜合壓軸題例3科技小組設計了一個給工件鍍膜的電路模型，通過改裝電JL壓表來觀察和控制工件放入鍍膜沖導號L中的深度.如圖所示，電源電壓恒I『號1島定，品為定值電阻，在壓敏電阻&?上放有托盤，托盤上放有容器(不計托盤和容器的質量)，容器內裝有40N的水.(2)因為燈L與滑動變阻器串聯所以此時電路中總電阻R總=/?l+R=30。+10。=40￡1電路中電流/=2=4：、=°」5A燈消耗的實際功率P實=/2Rl=(0.15A)2x300=0.675WTJ(3)滑片P在中點h時燈兩端電壓Ub=^~^R]Al十人。滑片尸在c點時燈兩端電壓口=不￡萬&依題意：Rb=^Rc77=?^c■化簡得=；,解得凡=20化簡得=；,解得凡=20。閉合開關，用輕質硬桿連接不吸水的圓柱體工件,將工件兩次浸入水中(均未浸沒且不觸底，水未溢出),第一次工件下表面距水面2cm,電壓表示數為6V,桿的作用力為10N；第二次工件下表而距水面6cm,電壓表示數為4V,桿的作用力為6N.壓敏電阻上表面的受力面積為20cnA其電阻值反隨壓力廠的變化關系如下表.g取10N/kg,a水=L0Xkg/m"求:(4)在原設計電路中，如果工件兩次浸入水中壓敏電阻所受壓強的變化大于6000Pa,求該電路的電源電壓.

F/N42444648???6264Rx/。28221816???98(1)工件未浸入水中時，壓敏電阻所受的壓強.(2)工件下表面距水面2cm時，其下表面所受水的壓強.(3)為使工件浸入鍍膜液中的深度越深(未浸沒)，電壓表的示數越大，從而控制鍍膜情況，你認為應該怎樣利用現有元件改進該電路？解：(1)不計托盤和容器的質量，壓敏電阻受到的壓力：尸=G=40N,壓敏電阻所受的壓強:F40F40N

/?=?=20xl0-4m2=2x104Pa.(2)工件下表面距水而2cm時，其下表面所受水的壓強：p'=〃水#/2=1.0又103kg/m3xioN/kgx2xio2m=200Pa.(3)將電壓表并聯在飛的兩端.故此浮力變化量為16NM濘=pj^gh?S-p水ghiS=16N工件底面積S=竽°F丁=4x102m2p水g(電一hi)F淆i=p水g〃iS=8N此時壓敏電阻受壓力尸1=尸+尸浮i=48N,查表得A”=16。/浮i=p水g/z2s=24N(4)由題知，壓力變化量XF壓＞6000Pax20xl0-4m2=12NIfijAF浮=A廠樂，故浮力變化量大了12N而桿上力從10N變為6N,根據此描述可知，桿上力開始為拉力，后為壓力，如圖所示,|10N

上力開始為拉力，后為壓力，如圖所示,|10N

八■】6NG工件Gt件此時壓敏電阻受壓力f此時壓敏電阻受壓力f2=f+f浮2=64N,查表得4.2=8。電路串聯，根據電路特點有“。+&1=6V,“。+&1=6V,=4V解以上兩式得U=12V.電熱水壺是一種使用頻率較高的家用電器，如圖所示的是某型號電熱水壺，銘牌上標注額定功率是1760W,額定電壓是220V,現壺中裝有1.5L溫度為20℃為20℃的水.求:(1)將該電熱水壺接入220V的家庭電路中工作時，通過電熱水壺的電流是多大？解：(1)由2=。7可得，通過電熱水壺的電流:P1760W,一。一220V=8A(2)若加熱時間是6min,加熱過程中消耗的電能是多少？W(2)由尸=7得，加熱過程中消耗的也能：W=Pt=l760Wx6x60s=6.336xl05J.如圖甲是西南大學校內的一座塑像，其基座結構類似于圖乙和丙的模型.(3)在1標準大氣壓下將水燒開，水吸收的熱量是多少?[c水=4.2x1/j/(kgQC)](3)水的體積V=1.5L=1.5x10-3,in_由〃二/可得，7K的質量m=pV=l.OxlO3kg/m3xl.5xl0-3m3=1.5kg。及二c水小水fo)=4.2xl03J/(kg-°C)x1.5kgx(100℃-20℃)=5.04xl05J.若，、5是質量分布均勻的正方體物塊，其邊長分別是20cm、30cm,密度之比p.4：Ps=3：1.將Z放在水平地面上，B放在4的上面，A對水平地面的壓強為5100Pa(如圖乙).求：(2)物塊，的密度；(2)AB的總重力G^=F=204N,由重力和密度公式可得：Ga+(；b=PaS^a+PbS唯=204N,因為Pa：Pb=3：1,所以有：p』x(0.2m)3xl0N/kg+$力*0.3m)3xioN/kg=204N,解得：^=1.2xl03kg/m%(1)圖乙中，物塊Z對地面的壓力；F瞥：(1)由〃=$得，物塊A對地面的壓力：F=pSA=5100Pax0.2mx0.2m=204N；(3)若將物塊B放在水平地面上，A放在B的上面(如圖丙)，要使B對地面的壓強為2800Pa,應將物塊B沿豎直方向切去幾分之幾.FG&+G/j”p=不得：pB=c=2800Pa,96N+108N-X2即一“三一戶=280%解得*二三，1(0.3mJx13則將物塊B沿豎直方向切去了:的體積.(3)物塊4的重力：GA="Ki=L2xl03kg/mJx(o.2m)3xioN/kg=96N；物塊5的重力：3j=p喈腺=!xl.2xio3kg/m3x(0Jm)3xioN/kg=108N；沿象直方向切去物塊△后，設剩余部分占物塊5體余的比例為，，則腸塊B剩余部分的底面我為品?x,場塊3剩余部分的重力為Gbx,則由3.如圖所示，力為直立固定的柱形水管，底部活塞B與水管內壁接觸良好且無摩擦，在水管中裝適量的水，水不會流出.(1)水管中水對活塞△的壓強.群：(1)水管中水對活塞"的壓強：=〃格gh=l.OxlO3kg/m3xioN/kgx40xl0-2m=4xl03Pa；活塞通過豎直硬桿與輕質杠桿OCD的。點相連,0為杠桿的固定轉軸，滑輪組（非金屈材料）繩子的自山端與杠桿的。端相連，滑輪組下端掛著一個磁體區七的正下方水平面上也放著一個同樣的磁體"極性已標出）.當水管中水深為40cm時，杠桿恰好在水平位置平衡.已知。C：CD=1：2,活塞B與水的接觸面積為30cm2,活塞與硬桿總重為3N,每個磁體重為11N,不計動滑輪、繩重及摩擦.恁=10N/kg,〃水=l.0xi（）3kg/n?）求：【導學號73240310】⑵繩子自由端對杠桿。端的拉力.（2）水對活塞的壓力即水的重力：G水=Fb=pBSB=4x103pax3（）xl（）-4m2=12N,杠桿C受到的壓力：丘=G水+G活塞+“=12N+3N=15N,擊杠桿的平衡條件可得：FcOC=FirOl）9則縫孑自由瑞對牲桿。瑞的拉力：Fd=ODFc=OC+CDFc=l+2Xi5N=5N;(3)磁體廠對水平面的壓力.(3)因力的作用是相互的，所以，粒桿Z)瑞對滑輪組繩子的力由瑞的拉力也為5N,由同名磁極相互挑斥可設窿板網的作用力為尸斥，把動滑輪和磁體￡看做整體，受到豎直向上兩股繩子的拉力和磁極間的斥力、鱉直向下磁體E的重力，由力的平衡條件可得：2Fd+尸斥=(；e,則/斥=Ge—2萬〃=11N—2x5N=1N,窿體廠對水平面的壓力：尸壓=Gf+尸斥=11N+1N=12N.4.如圖所示，電源電壓不變，L是標有“12V6W”的小燈泡，且其電阻不隨溫度變化，Ri=16。,滑動變阻器R2的最大電阻值為24。，只閉合S,8時燈L恰能正常發光.求：(2)同時閉合開關S、8、S2且滑片P位于最下端5時，電流表的示數.(2)同時閉合開關S、"，S2且滑片P優于最下端B時，Li與滑動變阻器并赧，并且滑動變阻器的全部阻值接入電路，電流表測量R與7?2的總電流；rU_U_12V12V…人I=Ri+R2=16n+lHi=L25A;⑴電源電壓.解：(1)只閉合S、S2時，電路為燈泡的簡單電路;由于燈泡正常發光，所以U=t/L=12V；(3)當閉合開關S時，電路的最小總功率和此時電壓表的示數.電路的最小總功率：P=UJ=12VxO.1875A=2.25W；京小7由歐姆定律可知，電壓表的示教：U'=/最小Ri=0.1875Ax24C=4.5V(3)當閉合開關S時，滑動變阻器以及燈泡串U2藤；由P=可知，燈絲的限值：KU}2門2V)2&=Pl=63=24Q；電路中最小電流：_U_12V_/最小=&+4+73=16￡1+24￡1+24c=0.1875A；.電熱加濕器靠電流的熱效應工作.某種家用電熱加濕器相關參數、外形、電路簡化圖如圖所示.電熱器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環境濕度.當加熱倉中的水減少到一定程度時，自動閥門智能打開，水由儲水箱進入到加熱倉中.

電熱絲叫氣霧調節器與0220Vo電熱絲叫氣霧調節器與0220Vo工作電壓220V工作頻率50Hz最大運行功率40W儲水箱容量2.4L尺寸高315mm,底部直徑168mm滿水工作時間高氣霧量10h,低氣霧量24h(1)當氣霧調節器Ri的滑片移到最左邊時，加濕器以最大運行功率工作，求電熱絲叢的電阻值.斛：(1)當專霧調節器&的滑片移到最左邊時，專霧調節器被短路，只有電熱絲工作，U2由P=不得：電熱絲R的電阻值：KU2(220V)2=~p~40W=121°。；(2)電熱絲產生的熱量：Q.=JV=Pt=4QWx336s=13440J,由題意得0哌二。軟=13440J,由0蝶=cm(t-f())得:水的質量為：。及Hl=.1=C(t—t(\)13440J4.2x103J/Ckg℃Jxfl00℃-20℃)=O4kg;(2)如果加熱倉內冷水的溫度為20℃,用最大運行功率工作，經過5min36s,水沸騰產生蒸氣，求加熱倉中水的體積.[c水=4.2xl()3j/(kg-℃),p水=b1()3kg/m\電熱絲/產生的熱量全部被水吸收，環境為標準大氣壓]由〃二7得，水的體積：tn0?04kg4乂1仆-53V=p=L0xl03kg/m3=4X10m；(3)當滑片移到最右端時，氣霧調節器和電熱絲串聯，電路中的電流：7=220V〃一聯，電路中的電流：7=220V〃一12100+605。-33A；電熱絲Ri的也功率：B4A)2xl210Ml7.8W；，J24小時Ri清耗的電能：FF=P1r=0.0178kWx24hR.4kWh.(3)當滑片移到最右端時，氣霧調節器￡的阻值為605C,加濕器以最低氣霧量工作，求此時電熱絲用的電功率是多少瓦？24小時Ri消耗多少度電？(計算結果保留一位小數)

6.甲圖為升降機電路的部分原理圖，電源電壓恒定為6V,&為定值電阻，電壓表量程為0?3V,壓敏電阻&的阻值與所受壓力大小的關系如圖乙所示.(1)壓敏電阻不受壓力時，電壓表示數為2V,定值電阻凡的電功率為多少？解：